Помимо более высокого коэффициента поглощения солнечных лучей ДПМ обладают еще двумя преимуществами: во-первых, это гибкий материал, который можно наносить на поверхности различных типов. Во-вторых, из них получаются полупрозрачные фотоэлементы. В сумме эти качества позволяют надеяться на прорыв в чистой энергетике, пишет IE. Однако процесс изготовления ДПМ не слишком хорошо подходит для массового производства.

Специалисты из Стэнфордского университета в соавторстве с бельгийским исследовательским центром Imec разработали новую технологию производства пластин диселенида вольфрама (WSe2) со слоистой вандерваальсовой структурой. Срок жизни носителя заряда в этом материале составляет 144 нс. Это в 14 раз лучше, чем у любой другой пленки ДПМ, утверждают изобретатели.

Металлизированная многослойная пленка WSe2 толщиной не более 30 нм наносится на подложку толщиной 150 мм. Для достижения селенизации ученые использовали два подхода: твердотельный селен и селенводородный предшественник. Первый требует более высокой температуры (900, а не 650 градусов Цельсия). Вне зависимости от подхода, полученная пленка обладает идеальной энергетической щелью для фотоэлементов: 1,2-1,3 эВ.

Кроме того, оптимизация процесса легирования и контактов позволяет достичь эффективности преобразования в 22,3%. Этот результат сравним с коммерчески доступными фотоэлементами и открывает путь к широкомасштабному применению гибких и прозрачных солнечных панелей.

Как отмечают ученые, высокий срок жизни носителей заряда позволяет в теории повысить номинальную мощность до 3 Вт/г в солнечном модуле. А процесс производства не только простой, но и дешевый.

Новый метаматериал способен пропускать свет, создавая при этом комфортный микроклимат и защищая от посторонних взглядов. Его коэффициент светопропускания составляет 95% по сравнению с 91% у большинства стекол.